Мідний дезінфектант

Мідний дезінфектант, що включає водний розчин наночастинок міді, який відрізняється тим, що кількість наночастинок міді складає від 6·10-4 до 2·10-3мас.% розміром від 250 нм до 1000 нм, причому поверхня їх покрита оксидами міді в кількості від 1·10-5 до 4·10-5мас.%. (19) (21) u200811019 (22) 09.09.2008 (24) 26.01.2009 (46) 26.01.2009, Бюл.№ 2, 2009 р. (72) ЛОПАТЬКО КОСТЯНТИН ГЕОРГІЙОВИЧ, UA, АФТАНДІЛЯНЦ ЄВГЕН ГРИГОРОВИЧ, UA, ЗАСЄКІН ДМИТРО АДАМОВИЧ, U A, СОЛОМОН В'ЯЧЕСЛАВ ВІТАЛІЙОВИЧ, U A, ЗАХАРЧЕНКО СЕРГІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, UA, ВОЗНЮК ВІТАЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, UA, НІКІТЕНКО ЮРІЙ СЕРГІЙОВИЧ, U A 3 38962 цьому наночастинки з переважно меншими розмірами в агломератах розташовуються на поверхні частинок з переважно більшими розмірами, а в поверхневому шарі складу з бактерицидними властивостями переважають наночастинки срібла або міді [Патент України №25023. Склад з бактерицидними властивостями. МПК7 C09D5/14. Опубл. 2007.07.25]. Однак використання відомого складу як дезінфектанту для об’єктів тваринництва та ветеринарії проблематично, внаслідок того, що він має обмежений термін придатності та складну технологію його одержання, окрім цього має високу вартість за рахунок високого вмісту срібла та досить дорогих лакофарбових компонентів. Найбільш близьким по своїй суті, що заявляється, є дезінфікуючий елемент у вигляді кульки, кубика, циліндра або іншого об’єкта правильної геометричної форми, нитки, ділянки поверхні або всієї поверхні об’єкта довільної форми, покритий бактерицидною речовиною, у якому в якості бактерицидної речовини . використовують наночастинки срібла, золота, платини, міді, цинку, магнію або їх комбінації, при цьому наночастинки металів адсорбовані на поверхні елемента у вигляді одиночних наночастинок і/або агломератів наночастинок і покривають поверхню елемента на товщину 1...3 середнього розміру наночастинок. Ступінь покриття наночастинками поверхні елемента складає 0,01...1, а в якості матеріалу елемента використовують скло, метал, пластмасу, дерево, шкіру, фарбу, лак, папір, текстиль, кістку, волос, шерсть, перо птаха. [Прототип-патент України №26607. Дезінфікуючий елемент. МПК8 A61L 2/238. Опубл. 2007.09.25]. Недоліком наведеного дезінфікуючого елементу є незбалансованість розміру і вмісту наночастинок металів або їх комбінації, що не дає можливості отримувати стабільні результати дезінфекцій. Корисною моделлю ставиться завдання отримання стабільного дешевого і простого у виготовленні дезінфектанту з пролонгованою дією. Поставлене корисною моделлю завдання досягається тим, що у мідному дезінфектанті, що включає водний розчин наночастинок міді,згідно корисній моделі кількість наночастинок міді складає від 6·10-4 до 2·10-3мас.% розміром від 250нм до 1000нм, причому поверхня їх покрита оксидами міді, в кількості від 1·10 -5 до 4·10-5мас.%. Відомі антимікробні, фунгіцидні та інші важливі властивості міді яка є складовою частиною великої кількості ферментів і грає ключову роль в обмінних процесах і використовується як бактерицидний компонент у матеріалах [Биологическая активность нанопорошков металлов, полученных, с помощью электрического взрыва проводников// А.П.Ильин, А.В.Коршунов, Л.О.Толбанова, А.П.Астанкова. Томский политехнический університет. http://www.sibupk.nsk.su/New/05/sem/2007/34.pdf]. Проте ефективність впливу наночастинок міді істотно залежить від їх розмірів і концентрації. Зменшенням розмірів наночастинок збільшується поверхнева енергія, що збільшує та прискорює процеси в яких приймає участь дана сполука. 4 Власними дослідженнями встановлено, що оптимальні розміри наночастинок міді (250нм до 1000нм), при яких спостерігається найбільша стійка та пролонгована дія. Наночастинки міді розміром до 250нм дозволяють використовувати, як дезінфікуючий засіб без пролонгованої дії. Засіб із розмірами наночасток понад 1000нм мають незначну площу взаємодії і тому відбувається повільний перехід іонів у середовище, і, як наслідок, сповільнюється, перехід іонів міді в середовище, що потребує тривалої експозиції дезінфектанту на його основі. Визначена оптимальна концентрація наночастинок міді, при якій спостерігається максимальна бактерицидна пролонгована дія дезінфектанту (6·10-4 до 2·10-3)мас.%, що залежить від гранулометричного складу діючої речовини. При концентрації наночастинок міді менше 6·10-4мас.% присутність наночастинок міді не значно підсилює біоцидну активність препарату. Концентрація наночасток міді більше 2·10-3мас.% недоцільна, оскільки приводить до нестійкості колоїдного розчину. Дані концентрації міді у дезінфектанті значно менші за токсичні і екологічно безпечні. Для розширення спектру дезінфектанту в його склад додатково введено оксиди міді, що значно покращує основні властивості дезінфектанту [Переработка лигнина с использованием конверсионных продуктов и производственных отходов /А.К.Цветников, Л.Н.Игнатьева, Ю.М.Каплин и др.// Химия в интересах устойчивого развития, №9, 2001. - с.299-305]. Водні колоїдні розчини наночастинок міді і її оксидів, у вигляді окремих фаз, мають достатню активність, але їх дезинфікуюча дія нетривала. Це відбувається внаслідок того, що швидше вступають у хімічні реакції і вичерпують свій бактерицидний потенціал. Для пролонгації дії дезінфектанту розроблено спосіб, що полягає в нанесенні на мідь тонкого шару її оксидів. Це дозволяє отримати швидкий ефект і пролонговану дію дезінфектанту. Додаткове введення до складу дезінфектанту інших матеріалів (срібла, золото, платини, цинку, магнію або їх комбінацій) істотно ускладнить процес виробництва дезінфектанту і значно збільшує його вартість. Виробництво дезінфектанту на основі міді із її оксидами відбувається одностадійно при отриманні водного колоїдного розчину. Нами встановлено оптимальний вміст оксидів міді, які покривають наночастки міді, складає від 1·10-5 до 4·10-5мас.%. При такому вмісті оксидів міді на наночастинках міді спостерігається шар оксидів міді товщиною від 2 до 10нм, що дозволяє отримати необхідні властивості. При вмісті оксидів міді менше 1·10-5мас.% на поверхні наночасток міді утворюється шар оксидів міді товщиною менше 2нм, який швидко вступає у хімічні реакції, що скорочує дезинфікуючу дію. При вмісті оксидів міді більше 4·10-5мас.% на поверхні наночасток міді спостерігається шар оксидів міді товщиною більше 10нм, що призводить до зменшення дезінфікуючої активності. Дезінфектанти отримували методом об’ємної електроіскрової ерозії і використовували для ае 5 38962 розольної дезінфекції стіни стайні у присутності тварин і визначали час появи кишкової палички після дезинфікуючої обробки. Склад відомого дезінфектанту (варіант 1 - прототип), дезінфектанту, 6 що заявляється (варіанти 2-4) та склади що ви ходять за межі які заявляються (варіанти 5, 6) і час появи кишкової палички після дезинфекції приведені в таблиці. Таблиця Склад відомого дезінфектанту (варіант 1 - прототип), дезінфектанту, що заявляється (варіанти 2-4) та склади що виходять за межі які заявляються (варіанти 5, 6) і час появи кишкової палички після дезинфекції № варіанту 1 2 3 4 5 6 Склад дезінфектанту Наночастки міді Вміст оксидів міді, мас. % вміст, мас. % розмір, нм Відомий дезінфектант - прототип 5·10"4 100 0 Пропоновані дезінфектанти 6·10-4 250 1·10-5 1·10-3 600 3·10-5 -3 2·10 1000 4·10-5 -4 5·10 150 5·10-6 -3 3·10 1500 5·10-5 З приведених в таблиці даних видно, що склад, який заявляється, для дезинфекції об’єктів тваринництва має переваги і дозволяє пролонгувати його дію у 1,8-2,2 рази. Таким чином, використання у складі дезінфектанту наночастинок міді покритих оксидами міді Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко Вода Час появи кишкової палички після дезінфекції, доба решта 10 решта решта решта решта решта 18 20 22 11 9 дозволяє створити ефективний дезінфектант з пролонгованою дією. Істотними відмінностями корисної моделі є: кількість та розмір наночастинок міді; присутність оксидів міді у вигляді шару який покриває наночастинки міді; кількість оксидів міді. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601